Scheda di esercizi di Onde, suono e ottica con soluzioni

Una corda di lunghezza 1 m e massa 3 g è tesa con una tensione di 150 N. Trova la velocità v delle onde trasversali su di essa.

Un raggio di luce in aria (n = 1,00) incide su una superficie di separazione piana con vetro crown (n = 1,50) con un angolo di 70° rispetto alla normale. Trova l’angolo di rifrazione θ₂, misurato dalla normale.

Una corda fissata a entrambe le estremità ha una lunghezza di 1,5 m; le onde si propagano su di essa a 150 m/s. Trova la frequenza f₄ della sua armonica numero 4.

Un piccolo altoparlante irradia 0,1 W di potenza sonora in modo uguale in tutte le direzioni. Trova il livello di intensità sonora β a 10 m.

Due lenti sottili hanno lo stesso asse, a 10 cm di distanza: la lente 1 con f₁ = 12 cm e la lente 2 con f₂ = 8 cm. Un oggetto si trova a 18 cm davanti alla lente 1. Trova la posizione d_i2 dell’immagine finale misurata dalla lente 2 (positiva oltre la lente 2, convenzione reale = positivo).

Un sensore fermo invia ultrasuoni di 20 kHz verso un’auto che si avvicina a 20 m/s e miscela l’eco con il segnale emesso. Trova la frequenza di battimento f_b (velocità del suono 343 m/s).